高分子材料科学前沿 聚苯胺 聚苯胺的发展与合成.doc

PAGE 5 PAGE 5 聚苯胺的发展与合成 学校名称： 华南农业大学 院系名称： 材料与能源学院 时 间： 2017年2月27日 聚苯胺的发展 在众多的导电高分子材料中，聚苯胺原料便宜，合成简便，潜在的溶液、熔融加工可能性，易成膜等优点和具有优良的电致变色性，因而具有非常广阔的应用前景。 \o 不同氧化态聚苯胺之间的可逆反应 1826年，德国化学家Otto Unverdorben通过热解蒸馏靛蓝首次制得苯胺，产物当时被称为“Krystallin”，意即结晶，因其可与硫酸、磷酸形成盐的结晶。1840年，Fdtzsche从靛蓝中得到无色的油状物苯胺，将其命名为aniline，该词源于西班牙语的anti（靛蓝）并在1856年用于染料工业。而且他可能制得了少量苯胺的低聚物，1862年HLhetbey也证实苯胺可以在氧化下形成某些固体颗粒。但由于对高分子本质缺乏足够的认知，聚苯胺的实际研究拖延了几乎一个世纪，直到1984年才被MacDiarmid等人重新开发，却一跃成为当今导电高分子领域研究的热点和推动力之一，倍受人们的广泛关注。在早期的文献中，国内外研究者们己对聚苯胺的结构、特性、合成、掺杂、改性等方面进行了较为深入的研究。 2.聚苯胺的合成 聚苯胺在 1862 年就己经被 HLhetbey 发现, 其合成研究始于 20世纪初期,人们曾采用各种氧化剂和反应条件对苯胺进行氧化,并得到了一系列不同氧化程度的聚苯胺产物。而聚苯胺被从新开发出来是在1984 年美国宾夕法尼亚大学的化学家 Mac Diarmid 等人。目前, 经过国内外的大量文献报道, 合成聚苯胺的方法主要是化学合成和电化学合成两大类。 2.1 化学合成法 聚苯胺的化学合成是在酸性介质中用氧化剂使苯胺单体氧化聚合。化学法能够制备大批量的聚苯胺样品,也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。用 HCl 作介质,用(NH4)2S2O8作氧化剂,用苯胺合成聚苯胺。化学法合成聚苯胺主要受反应介质酸的种类、浓度, 氧化剂的种类及浓度, 单体浓度和反应温度、反应时间等因素的影响。 2.2 电化学聚合法 聚苯胺的电化学聚合法主要有:恒电位法、恒电流法、动电位扫描法以及脉冲极化法。一般都是苯胺在酸性溶液中,在阳极上进行聚合。电极材料、电极电位、电解质溶液的pH值及其种类对苯胺的聚合都有一定的影响。操作过程如下: 氨与氢氟酸反应制得电解质溶液,以铂丝为对电极,铂微盘电极为工作电极,Cu/CuF2为参比电极,在含电解质和苯胺的电解池中,以动电位扫描法(E=0.6- 2.0 V)进行电化学聚合,反应一段时间后, 聚苯胺便牢固地吸附在电极上, 形成坚硬的聚苯胺薄膜。